Устройство для автоматического регулирования тока питания электромагнита

 

(72) Авторы изобретения

Я

" с =

В.И.Андреев, К.К.Власов, А.А.Гулак и Б.Ц.Попсуевич " .--- .

1, В ф

/ ""-

/ (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОКА ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА

Изобретение относится к технике автоматического регулирования тока питания электрофизических установок.

По основному авт.св. У 513361 вестно устройство для автоматического регулирования тока. питания электромагнита, содержащее управляемый источник питания с блоком управле" ния, вход которого через регулятор

10 напряжения, схему сравнения и датчик напряжения, включенные последовательно, связан с выходом управляемого источника питания, датчик тока, питания электромагнита, связанный с своим выходом через вторую схему ,сравнения и регулятор тока, включенные последовательно с задающим входом первой схемы сравнения, к которому через масштабный преобразователь подключен задающий вход второй схемы сравнения, причем, в качестве масштабного преобразователя использовано множительно-делительное устройство, к входам перемножения которого подключен выход датчика напряжения и задающий вход второй схемы сравнения, а к входу делителя подключен выход датчика тока питания элек.гро магнита.

В этом устройстве точность регул рования обеспечивается тем, что месТр входа возмущения из питающей сети в систему охвачено двум11 обратными связями и обеспечена инвариантность тока питания электромагнита к активному сопротивлению (lj .

Недостаток известного устройства заключается в том, что при регулировании тока электроМагнита изменяет ся его индуктивность и активное сопротивление, а следовательно и постоянная времени т ц= †" . Амплитудно1Чн частотная характеристика устройства автоматического регулирования, фор-. мируемая нагрузкой и элементами цепи отрицательной обратной связи, при том также изменяется, в результате

На чертеже дана схема устройства.

Нагрузка 1 подключена к управляемому источнику 2. К входу управления источника 2 подключен регулятор напряжения на вход которого через управляемый .блок коррекции 4, схему

5 сравнения и датчик напряжения 6 замкнута отрицательная обратная связь по напряжению на нагрузке 1. К задающему входу схемы сравнения 5 подключены выходы регулятора 7 и множи-. тельно-делительного устройства 8. На вход регулятора 7 через схему сравнения 9 и датчик тока 10 замкнута отрицательная обратная связь по току нагрузки 1. Выход источника 11 подключен на вход схемы сравнения 9 и на вход схемы сравнения 9 и на вход 12 множительно-делительного устройства 8. К входу 13 множительно-делительного устройства 8 подключен датчик 6, а к входу 14 — выход датчика 10. Вход управления блока 4 коррекции через делительное устройство 15 и функциональный преобразователь 16 подключен к датчику 10 тока. Выход регулятора 7 множительно-делительного устройства 8 соединен с входом делителя делительного устройства 15.

35 чего ухудшается качество регулирования устройства, либо устройство теряет устойчивость.

Цель изобретения - обеспечение инвариантности амплитудно-частотной характеристики устройства к постоянной времени электромагнита..

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования тока питания электромагнита, между регулятором напряжения и первой схемой сравнения введен регулируемый блок коррекции, вход управления которого соединен с выходом дополнительно введенного делительного устройства, вход делимого которого соединен через введенный функциональный преобразователь с вьходом множительно-делительного устройства.

Ус тройство работает следующим образом.

Рри разомкнутом контуре отрицательной обратной связи по току, например. на выходе регулятора 7 изменение ак- тивного сопротивления нагрузки RH вносит возмущение в ток Н . При

0309 4} этом напряжение U изменяется в соответствии с выражением

90Н 90Н

О, =К„к о„0,=К„к. O„=<„„r, „о, *t Н где К 1, V q — постоянные коэффициенты преобразования множительно-делитель-. ного устройства 8;

К вЂ” коэффициент передачи датчика î тока !О;

Ф вЂ” коэффициент передачи датчика напряжения 6.

Напряжение UH устанавливается воздействием задающего напряжения 001 на вход схемы 5 сравнения контура отрицательной обратной связи по напряжению 0 }, в соответствии с равенством

"Н- -ф †" . Соответствующим выбором коэффициентов К.}, К0, К > и р обеспе20 чивается компенсация влияния изменения активного сопротивления на величину тока изменением величины напряжения U . При нормировании напряжения 0} устройством 8 с точностью

2$ порядка 0,53 ток 3н остается неизменным q точностью порядка 14 при непрерывном режиме работы системы. В ди.намике йли импульсном режиме работы в этом сигнале присутствует составЗо.:.. У ляющая g " . Так как прогревание сГ нагрузки процесс, медленный, To сос Н тавляющая,g не превышает 14 от сигнала uR .

Изменения амплитудно-частотной характеристики устройства вызванное изменением постоянной времени элект- .

g0 ромагнита СН при регулировании.тока, компенсируется регулируемым блоком коррекции 4, на вход управления . которого подается сигнал О r„Н, пропорциональный и формируемый делительным устройством 15 в соответствии с вы"ьи ражением U = — - На вход делиН " Н теля устройства 15 с выхода 17 множительно-делительного устройства 8

OAH подается сигнал,Q — .пропорцио-; .

RH ОАТ нальный активному сопротивлению нагрузки 1, а на вход делимого - сигнал

Ч „ пропорциональный индуктивности .нагрузки 1. Сигнал 0Н формируется из сигнала датчика 1О тока функциональным преобразователем 16, так

5 9303 как индуктивность электромагнита однозначно связана с током его питания нелинейной зависимостью.

Таким. образом, обеспечивается инвариантность амплитудно частотной характеристики устройства к постоянной времени электромагнита.

Блок 4 коррекции представляет собой регулятор на основе операционного усилителя; в цепи обрат- . 1В ной связи которого установлена цепочка с последовательно соединенными конденсатором и управляемым резистором, например, полевым транзистором. 8 простейшем случае блоком И коррекции может служить обычная ин-. тегро-дифференцируецая RC -цепочка, параметры которой под воздействием сигнала компенсируют изменение амплитудно-частотной характеристики 2всистемы. функциональный преобразователь . 16, реализован на диодах путем кусоч но-линейной апроксимации плавной функцией. 25 !

09 . Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования тока питания электро магнита по авт.св. И 513361, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения инвариантности амплитудно-частотной характеристики к постоянной времени электромагнита, между регулятором напряжения и первой схемой сравнения введен регулируемыи блок коррекции, вход управления которого соединен с выходом дополнительно .введенного делительного устроиства, вход делимого которого соединен через введенный фунчцИональный преобразователь с выходом датчика тока, а вход делителя - с промежуточным выходом множительно-делительного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N У3361, кл. G 5 F 15ЛО, 1973.

Составитель Ю. Андреев

Редактор А.Шандор Техред ll. Пекарь Корректор Г.Рещетник

Заказ 3472/65 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4